一种心脏辅助轴流式血泵制造技术

本发明专利技术涉及一种医疗器械，具体的说是一种可植入人体的用于辅助病人衰竭的心脏、支持血液循环的心脏辅助轴流式血泵。本发明专利技术是由泵系统及电机系统两大部分组成，其特征是泵系统叶轮轮毂两端的中心，分别镶嵌着一个球头轴和一个球窝轴承，由前、后导叶的轮毂中分别镶嵌着的一个球窝轴承、一个球头轴，支撑着旋转叶轮。在叶轮旋转时，可以径向自由调心，因此大大减轻了“轴—轴承”的机械摩损及摩擦热效应，降低了叶轮的机械振动,提高了血泵的工作寿命和稳定性，并减少了溶血及血栓等并发症；叶轮叶片为变距螺旋状，轮毂为橄榄状，使得叶轮流线性能更好；后导叶变距爪状叶片能有效地把叶轮推出的血液由旋流变为直流，大大提高了血泵的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种心脏辅助轴流式血泵
本专利技术涉及一种医疗器械，具体的说是一种可植入人体的用于辅助病人衰竭的心脏、支持血液循环的心脏辅助轴流式血泵。
技术介绍
据世界卫生组织统计显示，心血管疾病是威胁人类健康的第一杀手，约占每年全球死亡人数的30%。心血管疾病最终都出现“心衰”，即心脏泵血功能不足。治疗终末期心衰目前最有效的办法是“心脏移植”和“人工心脏”，但是因供体太少而使得“心脏移植”成了象征性的技术；于是“辅助性人工心脏”即“机械血泵”就变得尤为重要。目前“机械血泵”已在临床上得到广泛的应用，但是临床应用也面临着许多问题，主要的是出现溶血、血栓等并发症，以及因轴承高速磨损容易产生机械故障，这些问题都会导致病人死亡。 目前，应用于临床上的“机械血泵”以轴流式血泵较多。轴流式血泵由电机及泵体两大部分组成，其中电机部分包括定子和转子，泵体部分包括泵管、叶轮和前、后导叶，由于电机的转子和泵体的叶轮合为一体，因此轴流式血泵被称为“泵一机一体化”。 公知的轴流式血泵大多数采用“轴一轴承”的叶轮支撑系统，泵体的泵管中依次摆放着前导叶、叶轮、后导叶。叶轮中心有一支轴穿过，两支管状滑动轴承分别镶嵌在前、后导叶中心，以支撑着轴及叶轮旋转。由于加工精度及装配精度难以满足叶轮及前、后导叶三者的严格同心、同轴的严格高精要求，会出现“轴一轴承”滑动摩擦咬合力大，甚至机械抱死的情况，当叶轮高速旋转时(一般工作在10000-15000转/分钟)，“轴一轴承”被加速度的机械磨损，很容易出现机械故障，导致血泵停转；并且在血泵工作过程中，随着“轴一轴承”的磨损加快，泵的温升提高，振动及噪音加大，因此引起了溶血和血栓等并发症。 公知的轴流式血泵还有采用无机械轴承的磁悬浮结构的叶轮支撑系统，这种结构虽然解决了磨损、振动及发热的问题，泵的寿命长，但是，由于磁悬浮结构复杂，部件体积大，血流的阴面和死角较多，血栓问题显得更加严重，这也影响了泵的使用效果。 由此可见，优化血泵的结构，降低溶血和血栓等并发症，提高泵的稳定性和工作寿命是机械血泵技术的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能降低溶血及血栓等并发症、稳定性好、工作寿命长的具有调心轴承支撑系统的心脏辅助轴流式血泵。 本专利技术是由泵系统及驱动电机系统两大部分组成的“泵一机组合体”，泵系统由泵筒、叶轮、前导叶、后导叶组成；驱动电机系统由内永磁转子和定子铁芯定子线圈绕组、轴流泵电机外壳、供能导线组成；驱动电机系统的永磁转子镶嵌在泵系统的叶轮轮毂内，其特征在于:有一对球头轴及球窝轴承分别镶在叶轮轮毂前端及前导叶轮毂后端的中心，另一对球头轴及球窝轴承分别镶在后导叶轮毂前端及叶轮轮毂后端的中心，两对球头轴与球窝轴承的配合均为滑动配合。在叶轮旋转时，可以径向自由调整中心，大大减轻了因加工精度的同心问题及装配精度的同轴度问题引起的“轴一轴承”滑动硬摩擦和咬合力，完全消除了机械抱死情况的发生，降低了机械振动、噪音及摩擦热，延长了轴承及泵的寿命，减少了并发症。 上述的球窝轴承的中心有一个球窝轴承油脂储存润滑窝，用于储存润滑油脂，减小球窝轴承与球头轴的滑动摩擦力。 上述的叶轮叶片为变距螺旋状，叶轮轮毂为橄榄状。 在叶轮两端设置前、后导叶，前导叶为三片或四片的直叶片；后导叶为三片或四片的变距爪状叶片，爪状叶片套在叶轮轮毂的后端，并为间隙配合。 本专利技术与现有的技术相比有如下优点:本专利技术由于采用了“球头轴一球窝轴承”来支撑高速旋转的叶轮，叶轮旋转时，可以径向自由调心，因此大大减轻了“轴一轴承”的机械摩损，降低了摩擦热效应，防止泵内血栓形成，降低了叶轮的跳动及振动，减少了机械性溶血，并提高轴流式血泵的工作寿命和持续工作的稳定性；由于叶轮叶片为变距螺旋状，叶轮轮毂为橄榄状，使得叶轮流线性能更好；后导叶的变距爪状叶片套在叶轮轮毂的后端，能有效地把叶轮推出的血液由旋流变为直流，大大提高了泵的工作效率。 【附图说明】 下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 图1是本专利技术的结构示意图。 图2是球头轴一球窝轴承的示意图。 图3是球窝轴承剖面示意图。 图4是带轴承的叶轮示意图。 图中:1.泵筒，2.叶轮，3.叶轮轮毂，4.永磁转子，5.叶轮叶片，6.球头轴，7.球窝轴承,8.前导叶,9.前导叶轮毂,10.后导叶，11.后导叶轮毂,12.爪状叶片，13.定子铁芯，14.定子线圈绕组，15.轴流泵电机外壳，16.供能导线，17.泵入口，18.泵出口，19.人造血管,20.球窝轴承油脂储存润滑窝。 【具体实施方式】 本专利技术是由泵系统及驱动电机系统两大部分组成的“泵一机组合体”，其中泵系统由泵筒1、叶轮2、前导叶8、后导叶10组成；驱动电机系统由永磁转子4、定子铁芯13、定子线圈绕组14、轴流泵电机外壳15、供能导线16组成；永磁转子4镶嵌在叶轮轮毂3内；一对球头轴6及球窝轴承7分别镶在叶轮轮毂3前端及前导叶轮毂9后端的中心，另一对球头轴6及球窝轴承7分别镶在后导叶轮毂11前端及叶轮轮毂3后端的中心，两对球头轴6与球窝轴承7的配合均为滑动配合。当叶轮2旋转时，可以自由调整中心，“轴一轴承”的滑动摩擦力小，消除了机械抱死情况，降低了机械振动、噪音及摩擦热，延长了轴承及泵的寿命，减少了并发症。 上述的球窝轴承7的中心有一个球窝轴承油脂储存润滑窝20,用于储存润滑油月旨，减小球窝轴承7与球头轴6的滑动摩擦力。 上述的叶轮2的叶轮叶片5为轴向螺旋状，叶轮轮毂3为流线型的橄榄状，即类似橄榄果或橄榄球状，使得叶轮流线性能更好。上述的后导叶10由后导叶轮毂11及爪状叶片12组成，爪状叶片12为三片或四片变距的叶片，爪状叶片12套在叶轮轮毂3的后端，并为间隙配合，便于叶轮2旋转时自动调心。 轴流式血泵被植入到心衰病人的体内，泵入口 17接一弯管，与心脏的心尖部切口连通，泵出口 18联接人造血管19，人造血管19的另一端与人体主动脉通过“端一侧”吻合相连通。在驱动电机工作时，定子线圈绕组13产生的旋转磁场与永磁转子4的磁场相互作用，为叶轮2的旋转提供了转矩及动能，因此产生的负压吸引力将心衰病人心室里的血液吸入到泵筒I中，血液然后经叶轮2的推压，再经尾导叶10整流、增压后，从泵出口 18流出，流经人造血管1 9，进入到人体动脉内，这是泵血的基本过程，以此实现血泵辅助心脏或完全代替心脏做功。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种心脏辅助轴流式血泵，由泵系统及驱动电机系统两大部分组成的“泵—机组合体”，泵系统由泵筒、叶轮、前导叶、后导叶组成；驱动电机系统由内永磁转子和定子铁芯、定子线圈绕组、轴流泵电机外壳、供能导线组成；驱动电机系统的永磁转子镶嵌在泵系统的叶轮轮毂内，其特征在于：有一对球头轴及球窝轴承分别镶在叶轮轮毂前端及前导叶轮毂后端的中心，另一对球头轴及球窝轴承分别镶在后导叶轮毂前端及叶轮轮毂后端的中心，两对球头轴与球窝轴承的配合均为滑动配合。

【技术特征摘要】
1.一种心脏辅助轴流式血泵，由泵系统及驱动电机系统两大部分组成的“泵一机组合体”，泵系统由泵筒、叶轮、前导叶、后导叶组成；驱动电机系统由内永磁转子和定子铁芯、定子线圈绕组、轴流泵电机外壳、供能导线组成；驱动电机系统的永磁转子镶嵌在泵系统的叶轮轮毂内，其特征在于:有一对球头轴及球窝轴承分别镶在叶轮轮毂前端及前导叶轮毂后端的中心，另一对球头轴及球窝轴承分别镶在后导叶轮毂前端及叶轮轮毂后端的中心，两对球头轴与球窝轴承的配...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海丰，田步升，王改峰，彭远仪，郝宗超，祝会占，
申请(专利权)人：长治市久安人工心脏科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14